(57)【要約】    【課題】雑音を除去する座標位置決め装置およびその方法を提供する。    【解決手段】周期的な雑音がある環境でも接点の座標を検出するための、座標位置決め装置及びその方法。まず第一の時点と第二の時点とでそれぞれ前記接点の第一及び第二のサンプリング値を得る。次に第一及び第二のサンプリング値の差の絶対値が第一の閾値よりも小さいか否かを判定する。もしも小さくなければ、この接点を無視し、もしも小さければ、第三の時点で前記接点の第三のサンプリング値を得る。最後に第一のサンプリング値と第三のサンプリング値との差の絶対値が第二の閾値よりも小さいか否かを判定する。もしも小さくなければ、この接点を無視し、もしも小さければ、第一及び第二のサンプリング値の平均値を使って前記接点の座標値を得る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的雑音がある環境下で接点の座標値を検出するために薄膜位置決め装置に適用される座標位置決め方法であって、
第一の時点で前記接点の第一のサンプリング値を得るステップと、
第二の時点で前記接点の第二のサンプリング値を得るステップであって、前記第一の時点と前記第二の時点との間隔が、前記周期的雑音の周期の概略半分であるステップと、
前記第一のサンプリング値と前記第二のサンプリング値との差の絶対値が第一の閾値よりも小さいか否かを判定し、もしも小さくなければこの接点を無視してこの方法のプロセスを終了するステップと、
第三の時点で前記接点の第三のサンプリング値を得るステップであって、前記第三の時点と前記第一の時点との間隔が、前記周期的雑音の周期の概略倍数であるステップと、
前記第一のサンプリング値と前記第三のサンプリング値との差の絶対値が第二の閾値よりも小さいか否かを判定し、もしも小さくなければこの接点を無視してこの方法のプロセスを終了するステップと、
前記第一のサンプリング値と前記第二のサンプリング値との平均値を使って前記接点の座標を得るステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第一の閾値が前記第二の閾値よりも大きい、請求項１記載の位置決め方法。
【請求項３】
周期的な雑音がある環境下で接点の座標値を検出するために薄膜位置決め装置に適用される座標位置決め方法であって
第一の時点で前記接点の第一のサンプリング値を得るステップと、
第二の時点で前記接点の第二のサンプリング値を得るステップと、
前記第一のサンプリング値と前記第二のサンプリング値との差の絶対値が第一の閾値よりも小さいか否かを判定し、もしも小さくなければこの接点を無視してこの方法のプロセスを終了するステップと、
第三の時点で前記接点の第三のサンプリング値を得るステップと、
前記第一のサンプリング値と第三のサンプリング値との差の絶対値が第二の閾値よりも小さいか否かを判定し、もしも小さくなければこの接点を無視してこの方法のプロセスを終了するステップと、
前記第一のサンプリング値と前記第二のサンプリング値との平均値を使って前記接点の座標を得るステップと
を含む方法。
【請求項４】
前記第一の閾値が前記第二の閾値よりも大きい、請求項３記載の位置決め方法。
【請求項５】
前記第一の時点と前記第二の時点との間隔が前記周期的雑音の周期の概略半分である、請求項３又は４記載の位置決め方法。
【請求項６】
前記第三の時点と前記第一の時点との間隔が前記周期的雑音の周期の概略倍数である、請求項３ないし５のいずれかに記載の位置決め方法。
【請求項７】
第一のＸ端と第二のＸ端とを持つ薄膜Ｘと、
第一のＹ端と第二のＹ端とを持つ薄膜Ｙと、
前記第一のＹ端と接地端とに接続された第一のスイッチＹと、
前記第二のＹ端と電源とに接続された第二のスイッチＹと、
前記第一のＸ端と前記接地端とに接続された第一のスイッチＸと、
前記第二のＸ端と前記電源とに接続された第二のスイッチＸとを含む、周期的な雑音がある環境下で接点の座標値を検出するための座標位置決め装置であって、
前記位置決め装置でサンプリング点をサンプリングする場合に、前記サンプリング点は前記第一のＸ端、前記第二のＸ端、前記第一のＹ端又は前記第二のＹ端であり、先ず、最初に第一の時点で前記サンプリング点の第一のサンプリング値を得て、第二の時点で前記サンプリング点の第二のサンプリング値を得、ここで、前記第一の時点と前記第二の時点との間隔は前記周期的雑音の周期の概略半分であり、
二番目に、前記第一のサンプリング値と前記第二のサンプリング値との差の絶対値が第一の閾値よりも小さいか否かを判定し、もしも小さくなければその接点を無視し、
第三の時点で前記サンプリング点の第三のサンプリング値を得、ここで、前記第三の時点と前記第一の時点との間隔は、前記周期的雑音の周期の概略倍数であり、
次に、前記第一のサンプリング値と前記第三のサンプリング値との差の絶対値が第二の閾値よりも小さいか否かを判定し、もしも小さくなければその接点を無視し、
最後に、前記位置決め装置が前記第一のサンプリング値と前記第二のサンプリング値との平均値を使って前記接点の座標値を得る装置。
【請求項８】
前記第一の閾値が前記第二の閾値よりも大きい、請求項７記載の位置決め装置。
【請求項９】
前記薄膜Ｘと前記薄膜Ｙとが平面抵抗である、請求項７又は８記載の位置決め装置。
【請求項１０】
前記第一のスイッチＹ、前記第二のスイッチＹ、前記第一のスイッチＸ及び前記第二のスイッチＸがトランジスタである、請求項７ないし９のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項１１】
前記接点のＸ座標を検出するとき、前記薄膜位置決め装置は前記第一のスイッチＹと前記第二のスイッチＹとを接続し、次に前記第一のＸ端又は前記第二のＸ端でサンプリング点を選択してそれに従って前記接点のＸ座標を得る、請求項７ないし１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記接点のＹ座標を検出するとき、前記薄膜位置決め装置は前記第一のスイッチＸと前記第二のスイッチＸとを接続し、次に前記第一のＹ端又は前記第二のＹ端でサンプリング点を選択してそれに従って前記接点のＹ座標を得る、請求項７ないし１１のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に座標位置決め装置及びその方法に関し、より具体的には耐雑音（ノイズ）性の座標位置決め装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は２００３年１０月２４日出願の台湾特許願第０９２１２９６８５号の利益を主張するものであり、その内容は本明細書に引用により組み込まれるものとする。
座標位置決め装置は人・機械インターフェースにおいて、ユーザーと電子製品との間の通信を実現するために広く応用されている。座標位置決め装置、例えばマウスやフィルム状の位置決め装置などは位置を検出し、更にその位置を画面上でカーソルにより示す。２枚の抵抗型フィルム又は容量型フィルムを含むフィルム状位置決め装置は、ユーザーが触れた接点の座標を検出する。
【０００３】
図１は抵抗型フィルム位置決め装置の回路図である。抵抗型フィルム位置決め装置１００は薄膜１１０を含む。薄膜１１０は更に薄膜Ｘと薄膜Ｙとを含み、ここで薄膜Ｘと薄膜Ｙとは平面抵抗であり自然な状態では互いに全く接触しない。薄膜Ｘの抵抗値はＸ座標の変化と共に変化するが、Ｙ座標の変化とは関係せず、薄膜Ｙの抵抗値はＹ座標の変化と共に変化するが、Ｘ座標の変化とは関係しない。前記薄膜位置決め装置は更に、接点を検出しかつその雑音を分離するためのトランジスタＱＸ０，ＱＸ１，ＱＹ０及びＱＹ１と、静電容量Ｃｘｐ，Ｃｘｍ，Ｃｙｐ及びＣｙｍとを含む。そのうちトランジスタＱＸ０，ＱＸ１，ＱＹ０及びＱＹ１は、信号Ｘ０，Ｘ１，Ｙ０及びＹ１によって制御される。
【０００４】
ユーザーが膜型位置決め装置１００に触れると、薄膜Ｘと薄膜Ｙとは抵抗値がR_touchである接点で接続される。薄膜Ｘ上では接点の上方の点での抵抗値はR_upであり、接点の下方の点での抵抗値はR_downである。薄膜Ｙ上では、接点の左側の点での抵抗値はR_leftであり、接点の右側の点での抵抗値はR_rightである。薄膜位置決め装置１００はR_upとR_downとの比によって接点のＹ座標を得、R_rightとR_leftとの比によって接点のＸ座標を得る。
【０００５】
図２Ａは接点のＸ座標を検出するときの薄膜位置決め装置の等価回路図である。接点のＸ座標を検出するときは、トランジスタＱＹ０及びＱＹ１がＯＮになり、電流Ｉ１がＱＹ１、R_left、R_right及びＱＹ０を順次経由してアースに流れ込むことが出来る。点ＸＰでの電圧を測定した後でR_leftとR_rightとの比が得られ、それによって前記接点のＸ座標が得られる。また接点のＸ座標は点ＸＭ（図１参照）での電圧を測定した後でも得ることができる。
【０００６】
図２Ｂは接点のＹ座標を検出するときの薄膜位置決め装置の等価回路図である。接点のＹ座標を検出するときは、トランジスタＱＸ０及びＱＸ１がＯＮになり、電流Ｉ２がＱＸ１、R_up、R_down及びＱＸ０を順次経由してアースに流れ込むことが出来る。点ＹＰでの電圧を測定した後でR_upとR_downとの比が得られ、それによって接点のＹ座標が得られる。また接点のＹ座標は点ＹＭ（図１参照）での電圧を測定した後でも得ることができる。
【０００７】
電子装置内に適用された場合、薄膜位置決め装置には得られる座標値に誤差をもたらす多くの雑音が結合される可能性がある。例えば、ユーザーが同じ接点を押しているにも関わらず、得られる接点の座標は雑音の干渉によって変化する可能性がある。一般的には、所定の時間内に接点に対して複数の、例えば８回のサンプリングを行い、その後その８回のサンプリングの平均値を取って接点の座標とする。しかし複数のサンプリングを行って接点座標を求めることは時間がかかりまたエネルギーを要する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明の目的は、雑音を除去する座標位置決め装置およびその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的に従って、周期的な雑音が存在する環境の中でも接点の座標を検出するための薄膜位置決め装置内に適用される位置決め方法が提供される。位置決め方法の各ステップを以下説明する。先ず最初に、第一の時点で接点の第一のサンプリング値、そして第二の時点で接点の第二のサンプリング値を続けて得る。次に第一のサンプリング値と第二のサンプリング値との差の絶対値が、第一の閾値よりも小さいか否かを判定する。もしも小さくなければ、この接点を無視してこの方法のプロセスを終了する。もしも第一のサンプリング値と第二のサンプリング値との差の絶対値が、第一の閾値よりも小さければ、第三の時点で前記接点の第三のサンプリング値を得る。最後に、第一のサンプリング値と第三のサンプリング値との差の絶対値が第二の閾値よりも小さいか否かを判定する。もしも小くなければ、この接点を無視してこの方法のプロセスを終了する。もしも第一のサンプリング値と第三のサンプリング値との差の絶対値が第二の閾値よりも小さければ、第一のサンプリング値と第二のサンプリング値との平均値を取って前記接点の座標を得る。
【００１０】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、後で述べる好適なしかし限定的でない実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照して説明する。
電子装置内に適用された場合、薄膜位置決め装置には、得られる座標値に誤差をもたらす多くの雑音が結合される可能性がある。これらの雑音は周期的である。例として、パーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）のタッチパネル上に配置された薄膜位置決め装置を考える。液晶表示画面は毎秒３０フレームの更新頻度を維持するために、ピクセルのクロック信号、水平同期信号及び垂直同期信号のような高周波信号を有する。実際の観察によれば、これらの高周波信号は電子装置と結合すると周期的雑音となる。図３は周期的雑音の概念図である。接点の座標を検出する場合、電子装置のフィルム位置決め装置１００は正弦波雑音Ｎ１又は矩形波雑音Ｎ２のような雑音と結合しやすい。本発明による薄膜位置決め装置は、周期的雑音がある環境下でも接点の座標を素早く、かつ正確に求めることが出来る。
【００１２】
図４は本発明の好ましい実施形態による位置決め方法のフローチャートである。周期的雑音の周期をＴとする。接点のＸ座標又はＹ座標を検出する場合、薄膜位置決め装置１００の点ＸＰ、点ＸＭ、点ＹＰ又は点ＹＭでの電圧がサンプリングされて測定される。ここで説明のために例として点ＸＰを取る。サンプリング点ＸＰでの電圧値を取った後で、R_rightとR_leftとの比が得られ、それにより接点のＸ座標が求められる。図５Ａと図５Ｂとは点ＸＰでの電圧図である。点ＸＰにおける電圧は周期的雑音と結合するので、点ＸＰでの電圧の値も周期的なパターンを示す。最初にステップ４１０に示すように、点ＸＰで第一の時点にサンプリングされた第一の値Ｓ１が得られる。次にステップ４２０に示すように、点ＸＰで第二の時点にサンプリングされた第二の値Ｓ２が得られる。第一の時点と第二の時点との間隔は、雑音の周期Ｔの概略半分である。
【００１３】
点ＸＰでの電圧が図５Ａに示すような周期的パターンを示し、更に中程度の振動を示す場合は、第一のサンプリング値Ｓ１と第二のサンプリング値Ｓ２との平均値を点ＸＰでの電圧値と見なすことができる。しかし点ＸＰでの電圧は、雑音の急激な変化により不規則なパターンを示すことがある。この場合、第一のサンプリング値と第二のサンプリング値との平均値は点ＸＰでの電圧値と見なすことはできず、更にチェックを行う必要がある。ステップ４３０に示すように、第一のサンプリング値Ｓ１と第二のサンプリング値Ｓ２との差の絶対値が第一の閾値Ｈ１よりも小さいか否かを判定する。もしも小さくなければステップ４３５に進み、上記のサンプリングはユーザーが実際に触れた点を表さないので、現在の接点を無視する。
【００１４】
次に、もしもユーザーが加える力が弱すぎると、点ＸＰでの電圧が上昇する可能性があることを考慮して、ステップ４４０で更にチェックが行われる。もしもユーザーが位置決め装置１００に加える力が弱すぎると、R_touchの抵抗が上昇する。図２Ａにおいて、容量Ｃｘｐの電荷が十分に放電されないと、R_touchを通って微少電流が流れて、図５Ｂに示すように点ＸＰの電圧が上昇する。
【００１５】
ステップ４４０において、第三の時点で接点の第三のサンプリング値を得る。第一の時点と第三の時点との間隔は、周期的雑音の周期Ｔの概略倍数である。次にステップ４５０に進み、Ｓ１とＳ３との差の絶対値が第二の閾値Ｈ２よりも小さいか否かを判定する。もしも小さければ、Ｓ１とＳ２との平均値を点ＸＰでのサンプリング値として使用して、それにより点ＸＰのＸ座標を得る。もしもＳ１とＳ３との差の絶対値が第二の閾値Ｈ２よりも小さくなければ、ステップ４３５に進んでその接点を無視する。理論的には、雑音が周期的であるから、サンプリング値Ｓ３はサンプリング値Ｓ１と同じであるはずで、閾値Ｈ２は閾値Ｈ１よりも小さいはずである。しかし、もしもユーザーが位置決め装置１００に加える力が弱すぎると、図５Ｂに示すようにＳ３が上昇する。この場合は、ユーザーが位置決め装置に全く触れなかったかのように、この接点を無視するべきである。
【００１６】
上記の説明では、例として点ＸＰでの電圧の検出を使用した。しかし、上記の手順は点ＹＰ、ＹＭ又はＸＭでの電圧の検出にも応用できる。本発明によれば、周期的な雑音のある環境下で、わずか３回のサンプリングだけで接点のＸ座標又はＹ座標を迅速に得ることができ、同時に雑音の瞬間的な不安定性と接点に加えられた力が弱すぎることとによる誤差を回避することができ、それにより迅速性および正確性という両方の利点が得られる。
【００１７】
本発明を例及び好ましい実施形態により説明してきたが、本発明はそれに限定されるものではないことを理解すべきである。本発明は様々な変更と同様の構成及び手順とを含むことが意図されており、従って、かかる変更と同様の構成及び手順とを全て含むように、添付の特許請求の範囲を最大限に広く解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】抵抗型フィルム位置決め装置の回路図である。
【図２Ａ】接点のＸ座標を検出するときの薄膜位置決め装置の等価回路図である。
【図２Ｂ】接点のＹ座標を検出するときの薄膜位置決め装置の等価回路図である。
【図３】周期的雑音の概念図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態による位置決め方法のフローチャートである。
【図５Ａ】点ＸＰでの電圧図である。
【図５Ｂ】点ＸＰでの電圧図である。
【符号の説明】
【００１９】
１００  装置
１１０  薄膜                                                                                
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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